钢筋混凝土框架课程设计计算书

一、设计资料1、建设场所：上海2、工程名称：的工业现场3、基本风压：0.55kN/m24、地面粗糙度类型：C类5、现场3层，楼高4m，楼房建筑平面布局图如下一、结构选型1、结构体系选型采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。2、屋面结构：现采用钢筋混凝土屋面，屋面板100mm。3、楼房结构：均采用现浇钢筋混凝土楼盖，板厚100mm。4、柱截面尺寸均为600*600m。5、主梁横向配置，跨距6m，截面高度h=6000/15-6000/10=400-600mm，h=600mm，截面宽度b=250mm。6、副光束横向配置，跨度为8m，截面高度h=8000/18-8000/12=444-667mm，h=500mm，截面宽度b=250mm。7、柱梁在两个跨度内配置两个子梁，板跨度为6/3=2m，l02/l01=8/2=4，因此采用单向板设计。8、选用C35混凝土，钢筋均选用HRB400级钢筋。9、负荷：大楼的活负荷基准值q=6.OKN/m2。10、室内外台阶为0.450m，从基础上表面到地面的距离为0.600m。11 .结构选定后的平面图和剖面图如下：三、框架计算示意图和梁柱线刚度3.1、计算概略图：取轴上的构架计算，假设框架柱嵌装在基础上面，由于框架梁和柱刚刚接合，各层柱的截面尺寸不变，因此梁跨柱截面形的中心轴线之间的距离，基础柱的高度从基础上面到二层楼面为4.6m。由此能够描绘的帧的计算图如下图所示3.2、框架梁柱的线刚度计算AB、BC交织结束(结束时，I=2.0*I0) :i=2*ec*1/12*0.25*00000气体气体气体653上部各段柱子：i=ec*1/12*0000000气动气体气体6下面的柱子i=ec*1/12*0000000气体气体气体气体四、负荷计算4.1、额定负荷计算(1)、屋顶框架梁线载荷标准值：AB、BC横梁自重：0.25*0.6*25=3.75kN/m梁侧涂装：2*(0.6-0.1)*0.02*17=0.34kN/m因此，作用于各层框架梁的线载荷如下：gAB=gAC=3.75 0.34=4.09kN/m(2)、屋顶框架梁集中载荷标准值：30mm厚水泥砂浆表面层： 0.03*2*8*20=9.60kN厚度为100mm的钢筋混凝土楼板：0.1*2*8*25=40.00kN20mm厚板底混合砂浆涂布面：0.02*2*8*16=5.12kN房屋(楼宇)面自重： 54.72kN副光束自重： 0.25*0.5*8*25=25.00kN电子束涂装：2*(0.5-0.1)*0.02*8*17=2.18kN集中载荷在各层AB、CD交叉光束上： G=54.72 25 2.18=81.90kN(3)、屋顶框架节点集中载荷基准值：辅助光束自重和油漆： 25 2.18=27.18kN1m高女儿墙自重：1*8*0.24*19=36.48kN女儿墙油漆：1*0.02*8*2*17=5.44kN副梁屋顶自重： 54.72kN顶层边节点的集中载荷：g3a=g3c=27.1836.485.44.72=123.82 kn顶层节点集中负载：G3B=27.18 54.72*2=136.62kN(4)、地板框架节点集中载荷基准值：辅助光束自重和油漆： 25 2.18=27.18kN窗口自重：2.7*1.8*0.45*2=4.37kN窗下墙的自重： 0.24*0.9*(8-0.6)*19=30.37kN油漆：2*0.02*0.9*(8-0.6)*17=4.53kN窗口墙的自重： (8-0.6-2.7*2) *1.8*0. 24 * 19=16.42 kn油漆： (8-0.6-2.7*2) *1.8*0. 02 * 17=1. 22 kn框架柱自重：0.6*0.6*4*25=36kN油漆：1.5*0.02*4*17=2.04kN梁传输楼自重： 54.72kN中间层边节点的集中载荷：ga=GC=27.18.3730.37.5316.42.2236.04.72=176.85kN顶层节点集中负载：GB=27.18 36 2.04 54.72*2=174.66kN(5)恒定负荷下的机构计算概略图：4.2、实时负荷计算p3AB=p3BC=1.5*6=9.00kNp3a=p3c=1/2* (8-6) * (6/2) * 1.5=22.50 knP3B=22.5*2=45.00kNpAB=pBC=6*6=36.00kNPA=PC=1/4*8*6*6=72.00kNPB=72.00*2=144.00kN楼宇活荷载作用下的机构计算概略图：4.3、风荷载计算风压基准值计算如下=z*s*z*0由于结构高度H=12.6m30m，因此，对于希望z=1.0的矩形平面s=1.3，z可以通过调查建筑结构荷载规范来求出。 风荷载被转换为作用于帧的每个层节点的集中荷载，并按下表所示进行计算阶层zsz轴z0(kN/m2 )A(m2)Pw(kN )31.01.312.60.650.5527.212.6421.01.38.60.650.553214.8711.01.34.60.650.5534.415.99五、内力计算5.1、恒定荷载作用下的内力计算使用层次法计算稳态载荷(垂直载荷)下框架的内力各层梁的上线载荷和集中载荷相同，因此各层各杆的固定端弯矩如下所示mab=MBC=81.90 *2* 42/6281.90 * 22 *4/62.09 * 62/12=121.47 knm弯矩分配法的计算过程如下(除底层以外的各层柱的线刚性取实际数据的0.9倍)。(1)、顶级(2)、中间层(3)、底层各层的角图如下所示如果将各层的弯矩图重叠，进行二次力矩分配，则结构整体的弯矩图如下所示进而，轴的尝试和剪切尝试可以如下求出5.2、活荷载作用下的内力计算活荷载的应力计算也采用分层法，考虑到活荷载分布的最不利组合，各楼层的活荷载配置可能有满布和半布两种情况。(一)、满布(2)、半布5.3、风荷载作用下的内力计算根据风荷载构造计算的概略图，内力计算可采用d值法，计算过程如下图(但是，考虑附表10-3、10-4，y1=y2=y3=0，即y=y0，风荷载分布接近平均分布荷载，因此y0存在附表10-1的差异)。由此，能够得到基于风荷载弯曲力矩图、轴向力图、剪切力图5.4、风荷载下考虑p-效应时框架内力的调整风荷载下考虑p-效应时框架内力的调整系数按下表计算(其中梁线刚度的减小系数为0.4，柱线刚度的减小系数为0.6 )。考虑p效应的框架结构刚度减小计算考虑p-效应框架梁柱内力增大系数的计算由此，调整后的风荷载引起的力矩图如下所示六、内力组合根据街道力的计算结果，可以组合框架各梁柱在各控制截面上的内力。 梁的控制接口是梁端柱边缘和跨距。 由于对称性，各层有3个控制截面，下图中梁上的1、2、3号截面。 柱分为侧柱和中心柱，各柱各层有两个控制截面。 例如柱上1、2、3、4、5、6号剖面. 活荷载作用下的内力计算采用分层法，因此活荷载作用于柱的上下两层梁时，该柱产生内力。计算过程包括：(1)、梁内力的组合(2)、柱内力的组合；下表列出了当每个层具有活性载荷时，本层和其它层产生的内部力下表列出了各层柱内力的组合七、截面设计7.1、梁截面设计(1)、梁的正截面承受弯曲载荷；三楼截面123力矩(kNm )-130.72125.60-206.13s=M/(1fcbh02 )或s=m/(1 f-CBFh 20 )0.1000.0960.157s=(1 (1-2*s)/20.9470.9490.914As=M/(sfyh0)684.5656.21118.8选配钢筋(mm2)4； 18As=10174； 18As=10175； 18As=1272二楼截面123力矩(kNm )-214.74163.56-268.73s=M/(1fcbh02 )或s=m/(1 f-CBFh 20 )0.1640.1250.205s=(1-2*s )/20.9100.9330.884As=M/(sfyh0)1170.7869.51508.1选配钢筋(mm2)5； 18As=12724； 18As=10176； 18As=1527一楼截面123力矩(kNm )-211.73165.19-272.42s=M/(1fcbh02 )或s=m/(1 f-CBFh 20 )0.1620.1260.208s=(1-2*s )/2是0.9110.9320.882As=M/(sfyh0)1152.5878.91516.0选配钢筋(mm2)5； 18As=12724； 18As=10176； 18As=1527其中最小钢筋面积As=1017mm满足As/(bh)=1017/(250*600)=0.68%min=0.20%，满足最小配筋率要求。(2)、梁斜截面承受剪切载荷；管理截面大小：由于HW=h0=HF=520-80=440 mm、/b=440/250=1.764，因此截面尺寸由下式管理0.25cf cbh0=0.25 *1* 16.7 * 250 * 520=542.75 kv max=266.70 kn截面尺寸满足要求。卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡艾虾653Vcs=0.7ftbh0 fyvh0 Asv/s=0.7*1.71*250*520*157/200=302.56kN Vmax不需要配置弯曲钢筋。管理最小功率因数：SV=asv/(bs )=157/(250 * 200 )=